几种核辐射传感器

,
输 出 脉 冲 幅 度达 几 V
。
甚
,
4
光 电子 在 光 电 倍增 管 中 以 一 亿 倍 左 右
,
至 几 十 v 可 以 省 去或 简 化 放 大 电 路
3
的 倍 数倍 增
电 子 流 在 阳 极 负 载 上 产生 电
。
稳 定 性高
,
不受 外 界 电 磁 场 干扰
。
信号
5
。
对电 源 的 稳 定 度 要 求 也 不 高
,
,
、
而
G M 计数
一
管 的 输 出 是一 个 幅 度 恒 具 有放
不 取决 于 初 始电 离 值的 脉 冲
。 一
1 9 9 1一 。 了 一
1 0
大作用
因 而 G M 计 数管 有如 下 特 点 :
4 2
1
传感 器 技 术
, ,
1 99 2 年
灵 敏 度高 不论 何 种 类 型 的 射 线
。
只要
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色 饭传 感 . 浦 试 结 果
用 红 外 灯 连 续 光谱 作 光 源
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m 量 级 到 m量 级
,
。
c
m量
级
,
长度
探头 造纸
、
其它 Y 料 位计
Y 密 度计
等也 常 用 丫
可从
5
c
闪 烁 探 头 在金 属 镀 层 的 口 反 散 射测 厚仪
,
使用 方 便
成 本 低廉
。
制 作 的工 艺要
。
塑 料 薄 膜工 业 上 广 泛 使 用 的 口 反 散
,
求 和 仪 器 电 路 均较 简 单
、
受激 原子
分 子 退 激 时 发 射荧 光 光 子
3
利 用反 射 物 和 光 导 将闪烁 光 子 尽 可 能
,
在 计 数 器 的 灵 敏 区 内产 生 一 对离 子 能 引 起 放 电 而 被记 录
2
,
便可
,
多地 收 集 到 光 电倍 增管 的 光 阴 极 上
,
由于
。
光 电 效 应 光 子 在 光 阴 极 上打 击 出 光 电 子
脉 冲幅 度 大
,
e . 川
,
光仪 分 光后
,
对 色 敏传 感 器 的 光 谱 响 应 特
。
经棱 镜 分
性 进行 了 测 试
,
三 只 光 电 二极 管 中产 生 的
,
光 压 经 S 变 换后
其 光 谱 曲线 如 图 6所 示
。
由 图可 见 在 不 同 的 波 长 上 有 不 同 的 S 值
峪 拼 以 翅
,
这 种光 谱 特性 是 由 于 滤 色膜 的 作 用 而 产 生
,
,
原子
.
核 物理 实 验方法
原 子能 出版 社
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.
19 85
e
光 电倍 增管
:
4
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.
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其 工 作 过 程是
。
M
e
G
w
一
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1964
射 线进 入 闪烁 体
、
,
闪 烁 体吸 收 其 能 量
。
而 使原 子
2
分 子 电 离和 激 发
一
所
。
且 能 耐 受高 温
, ,
振 动 等 恶 劣的 环 境
如 金属
。
条件
在 工 业 仪 表 中被 广 泛 采 用
,
电 离室 的 工 作 电 压应 取 在 a b 段 之间
测 厚仪 镀 层 的口 的夕 厚 度计 中
。
控 制纸 和 塑 料 薄 膜 厚 度 在
“
常 用 电 离室 作探 测 器
作质 量 检 测 的 所 谓
K 才
丁 .
l
、
.
平 行板 电 离 室
b
圆 柱形 电 离室
A
收 集电 极
K
高压 电 极
P
保 护环
图 1
电 离 室结构 简图
间 电场 方 向运 动
示
。
,
形 成 电流
。
电流 I 与 加
2
电 离室 结 构 简 单 靠
,
,
测 量 范 围宽
,
,
性 能 可
。
在 电 离 室 上 的 电压 V 之 间 的 关 系如 图
4
此 信号 由 电 子 仪 器 记 录 和 分析
在 工业 核 仪 表 中
,
。
计 数 器 的 大 小 和 几 何 形 状 可 按 探 测粒
。
常 用 丫闪烁 探 测
用 Y 闪烁
,
子 的 类型 和 测 量 要 求 在 较 大 范 围 内变 动
器
透 射式
,
。
x
或 丫同位 素 测 厚 仪 均
、
例如
,
外 径可 从 m m 量 级 到
DOI : 10. 13873 /j . 1000 -97871992. 01. 007
传 感器 技术
2念
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·
1
·
1 992 )
几 种 核 辐 射 传 感 器
钟 鹤立
(郑 州 1 0 1 5 信 箱 )
。 。
传 送 给信 号 处理 单 元
的检测
`几 一 ` J
在 工 业 发 达国 家
,
了 工 业 生 产 的 各个 领域
在我国
,
则 有待
进一 步开 发 形成 规 模
图3
。
,
充 分 地 为 中国 工业
G
一
M 计 数 管 的计数 特 性曲 线
,
自动 化服 务
。
在 工 业核 仪表 中
的 探测 器
G
一
M 计数 管 是 常 用
的
,
因 此 该传 感 器 完 全 适 用 于 色 光 的 测
试
。
展
翅
该 集 成化 颜 色 传 感 器 是 一 种 新 型 的 半
`
导 体颜 色 传 感 器
制 作 工艺 的 研 究
,
尤 其 是 聚 酞 亚 胺 滤 色膜
,
不 仅 为 微型 集 成 化颜 色
。
300
400
500
60.
! . 0
传感器
,
也 为半 导 体彩 色摄 象 器 和 彩 色 液
,
例如
一
,
在 造纸
塑 料 薄膜 工 业
,
夕
参
郑 成 法 主编
1 98 3
.
考
文
献
.
上 广 泛 使用 的 口 反散 射 测 厚 仪 中 厚 度 的仪 器 和 料 位 检 测 仪 中 式 圆 柱形 G M 计 数 管
一
。
探头采
核 辐射测 量
.
原 子能 出 版 社
.
,
用 钟 罩形 G M 计 数 管 的 较 多 ; 在 控 制 钢 轨
的 射 线能 量 转 换 成 电流
。 、
记 录 信 号 的 目的
上 是 任意 的
,
,
可 以 把探 测 到
,
于 不同 电位 的 电极 组 成
电 极 的 形 状原 则
,
电 压信 号 供 电子
但 实 用 上 大 多是 平 行 板 和 圆
并密 封 于
图
,
。
仪 器记 录 探 测 器 的 种 类 很 多 本 文 主 要 介
采 用 电离 室
G
一
核 子秤
”
中
,
几乎都
G
一
M计 数 管
。
M 计 数 管也 是 一 种 气 体探 测 器
, ,
它
与 电离 室不 同 的 是
胭2 电离 室 的 电流 与加 在 其 上 的 电压 关 系 曲 线 图
电 离 室 的 输 出 脉 冲取
决 于 初 始 电离 值 的 大 小
用 定 夜稿 日期
:
且没有 放 大 作
,
d 段为 G M计 数器 的 c
”
。
一
。
放射 源 发 出 的 射 线
工 作段 愈小
,
,
称之 谓
“
坪
“
坪 愈 宽和 斜 率
。
,
以一 定 的 规 律 被散 射和
,
则 计 数 器 的 性能 愈 好
、 续 资 协
.
探 测 器 将探 测 到 的 散 射 或透 射 信号
从而 实 现 对被 测 物 核 仪表 几 乎 渗透 到
,
常 采 用 组合
H H
.
.
舒 米 洛 夫 斯基 等著 朱 宝 于 泉译
利用 放
。
射 性 同 位 素 的 自动检 查 装置 的 理 论 基 础
学 出版 社
,
科
19 6 1
闪 烁探 测 器
闪 烁 探 测 器 是 由 闪烁 体 和 相 应 的 电子 线路 组 成
1
。 、
复旦 大学
、
清华大 学
,
.
、
北京 大 学合 编
参 考 文 献
(略)
入射 光波长 材 协 m
晶 显 示开 辟 了 新 的 广 阔 的 前 景
图6
灵敏 度 S 与波 长 入 的 对 应 曲线
第1期 概
述
钟鹤立
:
几 种核 辐射传感 器
电
,
离
室
`
核 辐 射 传 感 器 通 称核 辐 射 探 测 器 ( 以
工业 核 仪 表 中使 用 的 通常 是 电 流 电 离 室
6
射测 厚仪 中
。
闪 烁探 测 器 则 常 用口 结
。
正常 的 工 作 温 度 范 围较 小
G
一
M 计数 管 的 主 要 计 数特 性 见 图 3
。
束
,
语 工 业 核 仪表 的传感
它 表示 着 计 数 管 的 输 出 脉 冲 数 与加 在 其 上 的 电压 之 间 的关系
从广 义 的 角 度 说 器 应 包 括放 射 源 部 分 在穿 透被 测 物 时 吸收
给 出单位 时 间 内 入 射 粒 子 所 产 生 的 平
。 。
下 简称 探 测 器 )
,
它 是一 种 不 与 被 测 体相
。
接触 的 距 离传 感 器
在 工 业 生 产 领域 中
。
,
均电 离电 流 工作 原 理 是 发生 电离
,
常用 于 在线 连 续 检测 应 的 器件
。
电 离 室 是 一 种 最 简 单 的 气体探 侧 器
摘要
使 用 场合
。
介 绍 了 工业核 仪表 中广 泛 采用 的几 种 核辐 射传 感 器 的 工 作原 理
、
结构
、
特 点以 及
关. 询
核 辐射
探测器
射线
核 仪表
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S
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,
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。
0
。
B OX
:
探 测 器 指 在 射 线 作 用 下能 产 生 次级 效
多数 探 测 器 是根 据 射 线使 物 质
。
射 线 使 探 测 器 内的 工 作 气 体
。
然 后 收 集所 产 生 的 电荷 而达 到 电离 室 的 主 体 由 两 个 处
。
的 原子 或 分 子 电 离 或 激 发 的原 理 制 成 的 它 们 是 一 种能 量 转 换 器 件
柱形
。
电极 之 间 用 绝 缘 体 偏开
。
绍 工 业 放 射 性 同 位 素 自动 检 测 仪表 中广 泛
采 用的 三种 探 测 器
和 C M 计数 管
一
。
充一 定 气 体的 容 器 内
图 1 示 出结 构 简
:
电离 室
、
闪烁 探 测 器
当 辐 射 线 通 过 电 极 之 间 的 气 体时
电
离产 生 的 电子 和 离子 便 分 别 逆 着 和 顺着 空